On perd beaucoup de chaleur par la tête : vraiment ?

On entend de nombreuses choses sur ce sujet.

Premier exemple, un certain kikou92 sur le forum DM :

Tête : 20% des échanges de chaleur
Cou : 20% des échanges de chaleur
Tronc : 30% des échanges de chaleur
Bras : 10% des échanges (surtout au coude et au poignet)
Aines : 10 % des échanges de chaleur
Jambes : 10 % des échanges de chaleur

J'ai entendu et ré-entendu ces infos plusieurs fois.

Source : http://www.davidmanise.com/forum/index.php?topic=36656.0

Da, ici même :

Tête: 20% de déperdition de chaleur
Cou: 20% de déperdition de chaleur
Torse:20% de déperdition de chaleur
les 4 membres, 10% chaque.

Et même les sauveteurs en mer le disent :

Le corps se refroidit surtout au niveau des échanges thermiques les plus importants ; la tête (au moins 40%)

Source : http://station-loguivy.snsm.org/sites/station-loguivy.snsm.org/files/Hypothermie-nov.2012_0005_AB_CO_0.pdf

Quelles sont vraiment nos connaissances sur le sujet ?

Une étude assez récente (2005) a été publiée dans le Journal of Applied Physiology. Elle est consultable en intégralité :
http://jap.physiology.org/content/jap/101/2/669.full.pdf

En résumé, les chercheurs ont comparé les déperditions thermiques et la température centrale de personnes volontaires plongées dans l'eau froide, dans plusieurs configurations : corps avec ou sans isolation ; tête immergée ou non, en plus du corps ; et enfin tête seule immergée. Les sujets avaient reçu un médicament qui annule les frissons.

En résumé, leurs résultats sont : lors d'une immersion complète, la tête représente 10 % des déperditions thermiques totales ; alors qu'elle présente 7 % de la surface totale de la peau. Donc, la déperdition de la tête est légèrement supérieure à la stricte proportionnalité de la surface de la peau (sinon la déperdition serait de 7 %). Mais c'est 10 %, non pas 20 %, et encore moins 40 ou 45 %.
Par contre, ils ont trouvé que lorsque la tête était immergée, la baisse de la température centrale au bout d'un temps donné était de 39 % supérieure. Il semblerait que l'immersion de la tête dans l'eau froide augmente le réflexe de vasoconstriction et de baisse de la température centrale. Ils pensent que, lorsque le visage est lui aussi immergé, le réflexe de plongée augmente encore cette vasoconstriction et cette baisse de température centrale.
Or, la baisse de la température centrale, si elle fait partie de la stratégie de lutte contre le froid, peut aussi produire les effets problématiques de l'hypothermie : perte de conscience, etc.

D'où viennent les chiffres de 40 à 45 % alors ?

D'après ce site :
http://tatoufaux.com/?Nous-perdons-beaucoup-de-chaleur

Ce mythe prend peut-être sa source dans une vieille étude militaire américaine dans laquelle des scientifiques avaient mis les sujets dans des combinaisons de survie (sans chapeaux) et avaient mesuré leur perte de chaleur dans des températures extrêmement froides.

Étant donné que c’était la seule partie du corps des sujets à être exposée au froid, ils avaient perdu une grande partie de la chaleur par la tête.

(bon, je ne suis pas allé rechercher cette vieille étude, mais si quelqu'un la trouve je la lirai volontiers).

Cet autre article en anglais, du Guardian, qui cite le British Medical Journal sans donner de référence précise non plus, confirme en tout cas cette information et apporte quelques détails (je résume) :
Il apparaît que l'expérimentation, menée dans les années 50, consistait à exposer à un froid mordant des personnes habillées d'une combinaison de survie arctique, mais tête nue. Dans ces conditions, la plus grande partie de la chaleur perdue l'était par la tête. Les scientifiques (auteurs de cet article du BMJ) disent que si ces personnes n'avaient porté qu'un maillot de bain, leur tête n'aurait représenté qu'environ 10 % des déperditions thermiques totales.
Source : http://www.theguardian.com/science/2008/dec/17/medicalresearch-humanbehaviour

Donc, il semblerait que les chiffres très élevés viennent d'une erreur d'interprétation d'une vieille étude. Il semblerait que le fin mot de l'histoire soit assez simple, finalement :
- lorsque le corps est couvert pour l'hiver mais que la tête est nue, alors elle représente une part importante des déperditions totales (40 à 45 % d'après cette expérimentation des années 50).
- en revanche, lorsque le corps et la tête sont exposés de façon identique, la tête ne représente qu'environ 10 % des déperditions.

Ca ressemble à la vieille discussion sur la part des déperditions thermiques par la toiture d'une maison. On lit 10%, 20 %, 40 %, qui dit mieux ?
Ca s'explique :
- dans une maison non isolée, la toiture représente 10 à 20 % des déperditions, mais pas plus.
- dans une maison isolée sauf la toiture, celle-ci peut représenter 40 % des déperditions et même plus. On a bouché tous les trous sauf un, donc ce trou représente une proportion très élevée de la fuite thermique totale !
Ben là, c'est un peu pareil.

Après, il faudrait affiner davantage :
- selon si c'est dans l'air ou dans l'eau, selon la température du milieu, selon s'il y a du vent ou non (et pour l'eau : eau agitée ou non)...
- il est évident qu'une personne barbue et chevelue aura moins de déperditions par la tête qu'une personne entièrement glabre de la tête.
- les défenses du corps au froid sont différentes pour les membres d'un côté, et le torse et la tête de l'autre. Le coeur et le cerveau sont des zones prioritaires, où il y a toujours beaucoup de sang qui circule. A l'inverse, les membres peuvent refroidir beaucoup.
Donc, quand on a froid, le corps envoie beaucoup moins de sang vers les membres. La température interne des mains, dans le froid, peut être à peine quelques degrés au-dessus de 0 °C. C'est inconfortable, mais c'est une super défense : puisque les membres sont moins chauds, ils déperdent beaucoup moins. A l'inverse, la capacité du corps à réduire les déperditions d'une tête nue et glabre sont très limitées.
- qui plus est, la peau du crane n'a que peu de graisse sous-cutanée comparée à d'autres parties du corps ; et la vaso-constriction y est plus réduite. La tête est donc une partie du corps qui est moins capable que le reste de limiter ses déperditions thermiques.

Bref, en résumé :
- la proportion de la tête dans la déperdition totale dépend beaucoup de si on compare tête nue à corps habillé ; ou tête et corps exposés pareillement :
- en hiver, si on s'est bien couvert sauf la tête, celle-ci peut représenter une proportion très élevée des déperditions totales.
- à l'inverse, si le corps et la tête sont exposés pareillement, la tête ne contribue qu'à 10 % des déperditions.
- le torse et la tête doivent rester chauds car ils sont "prioritaires", donc il faut bien couvrir ces parties ; pour les membres, le corps humain sait abaisser leur température pour limiter leur déperdition thermique, même si c'est une situation inconfortable.
- attention quand même : cette stratégie du corps humain d'abaisser la température des membres peut aller jusqu'à la gelure des extrémités, donc ne pas en abuser non plus !
- l'étude citée montre que le refroidissement de la tête, même si il contribue modérément à la déperdition thermique, accélère la baisse de la température centrale, donc peut amener plus vite les effets redoutés de l'hypothermie. C'est une autre bonne raison de se couvrir la tête !

Il faudrait aussi une étude prenant en compte la pilosité car je me dis qu'un gars avec une belle tignasse et
une barbe de patriarche doit se refroidir moins vite qu'un autre avec coupe double zéro.

Si t'as froid aux pieds, mets un bonnet !

Merci du retour !

Ce fil ne serait pas mieux là ?
https://www.le-projet-olduvai.com/f93-sante

n'oublions pas que nos aïeux qui vivaient dans des maisons mal chauffées et non isolées dormaient (en hiver) avec des bonnets de nuit !

ma méthode pour luter contre le refroidissement de la tête
nous élevons des lapins angora, filons la laine, puis on tricote des bonnets en poils d'angora
moi qui n'ai plus grand chose sur la tête, je vous assure qu'un bonnet en angora c'est doux et chaud

la protection thermique offerte par les cheveux (et la barbe) n'est pas une fiction : moi qui me rase le crane à intervalles réguliers, je fais nettement la différence (sensation de froid à la tête)